BIM技术在土建施工现场布置中的运用探讨

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:吴兴立1 王兵2
[导读] 建筑信息模型技术简称为BIM技术,近年来随着我国建筑行业的发展与技术的不断革新

        吴兴立1 王兵2
        1乐陵市龙啸置业有限公司 山东 德州 253600
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        摘要:建筑信息模型技术简称为BIM技术,近年来随着我国建筑行业的发展与技术的不断革新,BIM技术被广泛应用到了建筑施工的各个方面。BIM技术的运用打破了过去施工现场的布局,也为土建施工现场布置的发展带来了全新的可能性。本文将对BIM技术进行简要分析,探讨其在土建施工现场布置中运用,旨在为我国建筑行业的发展提供理论依据。
        关键词:BIM技术;土建;施工现场
        
        随着经济全球化发展的不断深入,国家对各行各业都提出了新的要求,鼓励支持创新,建筑行业也不例外。此前我国在布置土建施工现场时使用的是二维效果图。二维效果图较为复杂,使用时需要配以大量的文字及图例对其进行解说,不够直观。而BIM技术只需用软件导出清晰的三维图片即可,解决了二维效果图不够直观的问题。
1BIM技术的应用特点
        随着国内经济的发展,有关学者也越来越重视数字化技术在建筑行业中的价值,进而提高了技术人员对于BIM技术的关注度。BIM技术具有可视化与优化性这两大特点,且在实际操作过程当中可以根据信息模型以及信息资料库的深度和广度决定它的实际应用范围。
        所谓的施工现场布局,主要是指在施工现场安排和布置的具有不同作用的临时设施和功能区域,是整个工地区域内的统筹安排。不同于基础设施建设与工业建筑,民用建筑和商业建筑的建设地点大都在人口密集的城市区域,能够用来进行建设和施工的场地比较狭窄,场地周边的情况比较复杂,施工的工期和成本也控制严格。也因此,我们研究民用建筑和商业建筑的施工现场布置具有比较重要的实际意义。
1.1可视化
        BIM技术可以将线型的构建信息以及道路施工转化成为三维立体信息。但这种技术也有一定的缺陷,即BIM设计效果图是专业团队的成员根据二维线性信息结合自己的主观判断制作出来的,因此导致三维图的设计不够严谨,且构件之间缺乏基本的关联性以及互动性。但BIM技术具有可视化的特点。BIM技术可视化结果的生成不仅仅只限于报表以及模型展示,更重要的是在三维可视化的指导下可探讨后期管理维护、项目设计、土建过程以及投招标等方当面内容,进而指导土建施工现场的布置,提高施工效率与质量。
1.2优化性
        在布置施工现场时,不论是现场的后期管理运营还是初步设计、建设、竞投标都需要不断完善和升级。而BIM技术恰好能对施工的现场布置起到优化升级的作用,可以根据工程的进度安排直观地将施工现场模拟出来。不过有三个条件会制约BIM技术的优化升级,即相关的关键时间、复杂程度以及构建信息,且只有在进行BIM建模时只有提供了极其精确的信息才能做出合理的优化结果。但是如果能利用BIM技术模拟施工现场的实际环境以及周边环境并将其创建成为三维模型,可以更加直观地了解施工现场不同阶段的详细情况,灵活布置现场。
2BIM技术在土建施工现场布置的应用
        BIM技术可应用于整个施工过程之中,该技术目前在我国虽处于应用推广阶段,但其具有巨大的优越性。若能有效利用BIM技术,可减少施工时的资金浪费,提高施工效率。
2.1优化土建施工参数设计
        在布置土建施工现场时若是能提高BIM技术的使用效率,就能顺利模拟施工现场的三维图。而该模型可以涵盖施工现场布置有关的所有数据库。在获得了有关数据库之后设计人员也能够根据实际情况使用或者直接从中提取与安全性能有关的内容,进而汇总有关信息,以便于数据的研究,提高现场布置的效率以及设计的准确性。
2.2增设功能
        随着我国经济与科技的不断发展,BIM技术的运用已不断成熟。如今的BIM技术已在原有的基础之上添加了云构建,使用者可以根据其需要直接搜索模型。

例如为了满足不同人群的需求、适应各地不同的气候,在BIM技术云构建当中添加了不同类别的花草树木,以便于布置土建施工现场时使用。此外经过改良之后的BIM技术还新添加了动画制作功能,在布置好土建施工现场之后,可以通过路径漫游或者关键帧动画的方式导出视频并播放,以便于第三方欣赏。最后经优化之后的BIM技术当中还加入了天空支持云彩功能与地形图绘制功能,即完成土建现场布置之后可在三维图上加入云彩和自动生成地形表面,使效果图更加形象、逼真。
2.3实现图建筑施工现场布置可视化
        BIM技术是一种新兴技术,它是基于三维模型技术而产生的,因此要求使用者必须熟练掌握有关三维图形以及施工现场布置的有关知识。而通过BIM技术将现场布置效果图展现在业主面前,可以要业主充分了解建筑预期情况,对于不满意的地方也可以及时提出意见并纠正,保证现场布置工作的顺利推进。此外项目负责人在看到模型时可以充分了解现场状况,然后结合其专业知识为工程的推进提出整改意见,极大提高了土建施工现场的安全性。最后使用三维模型的形式将施工效果图呈现出来可以帮助设计人员全面了解施工现场的情况,及时发现问题并提出补救措施,提高现场布置的适用性。
2.4布置流程
        土建施工现场布置包括以下几个流程:主体建筑物轮廓线、开挖线、围挡、办公区等等。为了提高施工的安全性,在施工现场还设置了安全教育培训体验馆,里面涵盖了各种不同种类的安全体验措施,例如操作平台倾倒体验、洞口坠落实验、吊装体验、综合用电体验等等。此外,为了提高一线工人的安全意识,为其普及安全知识,在施工现场还设置了VR体验室以及安全宣讲台。让工人亲临危险降临的时刻,进而明确安全的重要性。为了提高模型的布置效率,还在工具栏中加入了偏移、复制、平移等多项功能。此外由于不同地区之间的地形、地貌均有差异,使用者可以根据自身的需求设置地形,其中包括地形等高线以及平面地形等等,并且还可以对地形进行斜坡、开挖,以及圆形、矩形、样条曲线的平面绘制。
2.5垂直运输布置
        对于现场的垂直运输机械,主要是布置包括机型的选择、机械组合与放置位置等三个方面。BIM建模可以提供大量的建筑信息,我们可以结合这些信息,再分析所在项目的特点和具体要求,合理的布置垂直运输机械。项目中需要进行垂直运输的,主要是各种需要竖向运输的材料和现场施工人员,运输的材料主要包括预制件、模板、外墙材料等,而人员的安全也是重中之重。我们利用BIM建模技术,结合项目的实际情况,将我们施工常见的机械设备,包括各种起重机、升降机、提升机和外用电梯等垂直运输机械进行组合,配制出最适用的组合方案后,再确定起重机的具体型号。而在BIM技术的支持下,机械设备的型号选择也变得更为科学直观。比如说,在选择塔式起重机时,主要从起重量、起重高度和工作幅度这三个方面进行考虑。我们在BIM建模软件中列出所有型号的参数信息,结合起吊运输物的重量等条件确定起重机的起重量;结合建筑物的形状和施工要求等条件确定起重高度;结合工地的空间布局等条件确定起重机的数量与工作幅度。最终确定出起重机型号,并在BIM软件三维模型中对起重机进行布置。
2.6临时设施布置
        现场临时设施的布置都是由企业自行决定,但普遍的做法是先要进行功能分区,不同的分区内布置不同功能的临时设施。这其中用于进行施工作业的临时设施要优先布置,生活区域与施工设施分开设置,避免相互影响。首先我们使用BIM平台查找机械、材料及钢筋加工厂和仓库等数量和类型信息,确定临时设施的类型。再输入相关设置的参数,就可以显示三维模型,并将模型放置到模拟的施工场地中。在三维视图下,在图纸上看不到的问题能很直观的被反映出来。比如,主要材料的仓库的位置是否设置在起重机的工作半径内,办公区域是否有高空坠物的风险,生活区域旁边是否容易受到化学污染等等,我们用BIM技术可以一目了然的发现问题,并采取相应措施,最大限度降低风险。
3结束语
        数字化的时代已经到来,施工企业也应紧跟时代的步伐,不断变革和创新。近几年有越来越多的项目开始使用BIM技术,BIM技术在我国的使用范围也在不断扩大。其中最大的原因还是BIM能够施工现场的工作效率和质量,为施工提供良好的绘图环境。鉴于此,各建筑施工企业可根据自身的实际情况与需求,制定合理的项目规划,做好BIM技术的项目实施工作,利用BIM技术的特性推动我国建筑施工行业的发展。
        
        
参考文献:
[1]顾欣,倪卫红,谢庆红.基于项目群管理的施工平面设施规划研究[J].建筑经济,2014,35(12):42-45.
[2]吴力平,冯杨,李刚.基于层次分析法的施工现场平面布置方案评估[J].浙江工业大学学报,2010,38(1):111-113.
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